스마트폰및핵심부품기술동향및전망 · 2010. 10. 20. · flexible electronics...

0Convergence Communication Components Research Center

스마트폰 및 핵심부품 기술동향 및 전망

2010. 10. 14

이 규 복 센터장

[email protected]

융합통신부품 연구센터

부품소재 연구본부


발표 내용

Mobile Communication Mega Trend

Smartphone 시장 및 기술 동향

휴대단말기용 부품(안테나) 시장 및 기술 동향

Flexible Electronics 기술 동향 및 전망

기 타


Mobile Service Mega Trend


Trend of World Mobile Communication Market

구 분 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년 2014년 2015년

합 계1,090,964 1,158,567 1,238,063 1,312,163 1,380,162 1,449,936 1,500,468

100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

서비스874,985 917,745 960,861 1,001,352 1,033,942 1,056,359 1,070,831

80.2% 79.2% 77.6% 76.3% 74.9% 72.9% 71.4%

단말164,607 190,389 227,022 260,619 295,757 342,289 377,679

15.1% 16.4% 18.3% 19.9% 21.4% 23.6% 25.2%

시스템

51,372 50,433 50,179 50,192 50,463 51,288 51,957

4.7% 4.4% 4.1% 3.8% 3.7% 3.5% 3.5%

< 이동통싞 전체시장 매출액 전망 및 분야별 비중 >

(백맊달러, %)

자료) 서비스: OVUM, 단말: Gartner, 시스템: IDC, ’14-’15는 추정


Trend of World Mobile Phone Market

Vendor Nokia Samsung LGE RIMSony-Ericson

Apple Shipment

Market Share

2Q, 2009 37.8% 19.1% 10.9% 2.9% 5.1% 2.0% 2.92M set

2Q, 2010 36.1% 20.7% 10.0% 3.6% 3.6% 3.0% 3.80M set

* 2Q 2009/2010, Trend of World Mobile Phone Market Share

* 2Q 2009/2010, Smartphone Shipment Volume & Market Share

Vendor2Q 2009

Shipment Vol.2Q 2009

Market Share2Q 2010

Shipment Vol.2Q 2010

Market Share

2Q 2010/2009 Change(YoY)

Nokia 16.9 40.3% 24.0 38.1% 42.2%

RIM 8.0 19.1% 11.2 17.8% 40.0%

Apple 5.2 12.4% 8.4 13.3% 61.5%

HTC 2.1 5.0% 4.8 7.6% 128.6%

Samsung 1.1 2.6% 3.0 4.8% 172.7%

Others 8.6 20.5% 11.6 18.4% 34.9%

Total 41.9 100.0% 63.0 100.0% 50.4%

* Source : IDC Worldwide Quarterly Mobile Phone Tracker-2010.08.

(unit : Million Set)


Market of Smart Phone

(Unit : 10,000 Set)

* Source : Strategy Analytics, 2010.08.

Year 2007 2008 2009 2010 2012 CAGR

Market 98,300 11,400 15,800 24,900 36,800 48.0%

< Worldwide Smartphone OS Share >

< Global Smartphone Market Share >

* Source : Goldman Sachs report, 2010.1


Trend of Mobile Phone – Smart Phone

RIM (Blackberry Storm)Samsung (Galaxy S,Android 2.1 OS탑재)

HTC (Window 7 OS 탑재)

Apple (iPhone 4,Apple OS 답재)

Acer (Inspire)

LG (GW620), Android OS 탑재 Nokia (E75)

Pantech (Vega, Android 2.1 OS탑재)


Trend of Mobile Phone – Smart Phone

RIM, 블랙베리 스톰2

- 3.25인치 고해상도(360x480) 디스플레이, 320만 화소 카메라 장착

- 256MB플래시 메모리에 2GB 내장메모리

- 차세대 디스플레이 기술인 슈어프레스 적용, 이 기술은 사용자가 터치스크린을 누르면 실제

로 촉감을 느낄 수 있도록 해주는 전자 시스템으로 촉감으로 버튼 입력 여부 판단 가능 기술

MS, 멘로

- 코드명 ‘멘로(Menlo)'라는 정전용량식 터치 스크린폰 개발 중

- 4.1인치, 800x480픽셀 Display, 윈도CE 6.2 R2 임베디드 버전

- 보쉬 BMA150 3축 가속기와 BMP085 디지털 압력센서 내장

삼성, 웨이브폰

- „바다‟ 자체 OS 탑재

-유럽 출시 2개월 만에 100만대 판매 돌파

모토롤라, 모토 글램

- 안드로이드 2.1 OS기반, 480x854 해상도 3.7인치 디스플레이 탑재

- 720MHz CPU, 500만 화소 자동초점 카메라 장착

- 512MB 내장 메모리에 8GB 내장메모리 기본 제공

LG, 옵티머스 Z

- 안드로이드 2.1 OS기반, 3.5인치 디스플레이, 1GHz CPU


• 삼성모바일디스플레이, 종이같이 접고 말 수 있는 휴대폰 개발 추진

- 깨지지 않는 2.8인치 Flexible OLED 개발

- Flexible 휴대폰, 5년간 연구개발 목표 추진 예정

노키아, ‘모프’ Flexible Concept Phone 개발 중 (2008년~)

- 케임브리지대 연구소와 공동으로 요소기술과 함께 단말 개발 중

- Bio Sensor / Chemical Sensor / Touch Sensor

- Flexible/Visible/Stretchable Substrate & Display

- Plastic Transistor / Nano Wire Glass for Solar Panel / Super-hydrophobic

Trend of Mobile Phone – Flexible, Wearable, Rollable, Foldable

• 일본, Kyocera Cell Phone & Wallet 개발 추진(2009년~)

- Flexible low-energy OLED display

- Semi-rigid polymer skin


• Development Trend of Mobile Terminal & Display

Trend of Mobile Phone – Flexible, Wearable, Rollable, Foldable

LG Display


Trend of Mobile Phone – Convergence & Green


애플 아이폰(i-Phone)의 급성장과 아이패드(i-Pad) 등의 신시장 개척에 맞선 기타 기업들

의 합종연횡 경향

- 애플의 App store와 iTunes를 통한 휴대폰의 새로운 패러다임 창출

- 세계 시장에서의 아이폰 호황을 바탕으로 i-Pad, i-TV 등, 또 다른 시장 창출 추진

삼성, LG, 노키아, SK텔레콤을 비롯해 AT&T, NTT도코모 등 세계 유력 이동통신 관련업체

들이 ‘슈퍼 앱스토어’구성하는 등 새로운 이동통신 서비스의 흐름이 생기고 있음.

(2010년 8월 본격 추진 합의)

인텔·노키아는 새로운 모바일 OS 프로젝트 '미고(MeeGo)„ 공동 개발,

삼성은 바다 OS를 자체 개발하여 스마트폰 시장 적극 대응 중

(애플의 독자적인 모바일 OS에 대항하고자 추진)

삼성의 갤럭시 S 및 HTC의 제품 등 안드로이드 진형의 약진이 두드러지고, RIM사의 난항

에 따라 스마트폰 OS 시장의 양분화 예상

이러한 동향을 통해 새로운 개념의 부품, 단말을 통한 경쟁력 향상 필요성 대두

(오감(감각) 센서, 신 개념 터치 센서, 초소형 멀티밴드 안테나, 플렉서블 휴대폰)

New Trend of Technology and Market (1)


삼성과 KT는 다양한 컨텐츠를 판매할 수 있는

인터랙티브 자판기용 터치스크린 모니터,

7인치 디스플레이를 탑재한 미디어 플래너,

다른 기기와 컨텐츠 공유가 가능한 e-Book

등을, 차세대 통신으로 부각되고 있는 M2M

(Machine to Machine) 통신 시장에 활용,

서비스하는 모델 제시

SK텔레콤은 ARM 프로세서와 1GB 메모리를 탑재한

‘스마트 SIM‟ 카드 출시할 예정

- 스마트 SIM은 주소록, 멤버십 정보, 게임, MP3 파일, 사진 및 동영

상 등 풍부한 컨텐츠를 저장할 수 있고 금융 프로그램이나 각종 애

플리케이션을 설치하거나 실행 가능

2011년, 4세대 이동통신의 표준화 확정 및 2013년경 본격적인 서비스로 새로운 스마트폰 및

비즈니스 영역의 창출 예상

New Trend of Technology and Market (2)


Trend of Device for Smart Phone

* Source : IDATE


< Chip Ceramic Antenna >

< Patch Antenna for Mobile Phone >

< Quad-band Intenna >

< Cera-bride Intenna >< Sticker type Intenna >

Antenna Trend (1)

< Various Intenna >


< Flex-PCB Antenna for i-Phone 2G >

Antenna Trend (2)

DCS1800/PCS1900

Antenna

GSM850/E-GSM900

Antenna

WiFi/Bluetooth

Antenna

< Flexible Antenna > < Case Antenna for iPhone 4 >

< Flex-PCB Antenna Module

for i-Phone 3Gs >

http://www.chinaveboss.com/images/v/200908/12496640170.jpg


• Flexible RFID Antenna

*자료출처 : 2010 IWFPE, Nano mas, USA

Antenna Trend (3)


< Flex-PCB Antenna for i-Phone 2G >

Antenna Trend (4)

< Case & Flex Antenna for iPhone 4 >

Top Antenna in place


Antenna Trend (5)

구분 2008년 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년연평균 성장률

(09-13)

시장규모 1,224 1,250 1,301 1,315 1,334 1,367 2.3%

이동통신 단말기용 안테나 시장 추이

(단위 : 백만개)

* 자료 출처 : 후지키메라, 2009.7


• Flexible Display & Substrate Technology

Flexible Display & Substrate Trend (1)


• Flexible Passive Device (Capacitor, Resistor, Antenna, Filter)

• Flexible Active Device (Transistor)

Flexible Device & Substrate Trend (2)


• Plastic film Substrate & Display



• Flexible Active Device (Transistor)



• Health Monitoring Mobile Device of Philips (Sensor, RF, Processor, Antenna)



• Flexible Active Device & IC

Flexible Printed TR

- Channel Length : 75 um

- Operating Voltage : 10 V

- Mobility : 6.8 cm²/Vs

Flexible Printed Rectifier Diode

- Rectifying Voltage : [email protected]



• Flexible Active Device & IC



< GaAs 와이어 기반의 UHF, GHz 영역 플렉서블 능동 RF TR 공정(전사방식) >

• Flexible Active Device (RF Transistor)



< 에칭을 통한 GaAs 와이어 형성 >

• Flexible Active Device (RF Transistor)

< GaAs 와이어를 이용한 MESFET 단위 소자 제작 > < 연속 Printing을 통한 Multi-layer Transistor 제작 >



현재 영국, 독일, 네덜란드 등의 EU 국가들을 중심으로 Flexible Electronics 소재/소자 관련 원천기술

특허화가 진행 중.

Philips, Plastic Logic 등의 선진업체에서 플렉시블 플랫폼 관련 전자 소자/소재/부품을 이용하여 Visual

Flexible Smart Card 상용화 추진 중.

유럽에서는 Poly IC, Philips, IMEC, Motorola 등 17개의 회사, 연구소, 대학이 “Poly Apply”라는 컨소시

움을 구성하여 Flexible RF-ID 시연 및 회로 설계 분야에서 두각을 나타내고 있음.

미국의 경우, MIT대학과 Dupont 등에서 Wearable 통신기기용 기반 기술 및 모듈 구현기술 연구가 시

작되었음.

주요 기술분야 기술 선도국 및 기업/연구소

플랙시블 IOP 영국 (PolyIC) / 독일 (Organtronics)

플랙시블 소자 영국 (PolyIC) / 미국 (Dupont)

플랙시블 공정/재료 독일 (Merck) / 미국 (Dupont)

Flexible 고분자 및 하이브리드 소재 일본 (폴리플라스틱스, 쿠라레)

Flexible 기판 배선 및 패키징 일본 (NOK, Fujikura)

초미세 나노입자 및 잉크 기술 미국 (Cabot) / 일본 (Ulvac)



인쇄 공정을 이용한 Flexible Active Device 기술 현황

대분류 소분류 보유기관 책임자 기술내용 한계

Flexible

Printed

RF Circuits

증착 /

인쇄 혼용

Poly ICWolfgang

Ciemens

- 증착과인쇄공정혼용한64bit RF-ID 시연

- Roll-to-Roll인쇄 1bit RF-ID Tag 제조기술

확보

․인쇄 TR의 낮은

Mobility

Philips -13.56MHz Flexible RF-ID ․증착 공정

IMEC Jan Genoe -13.56MHz 유기 RF-ID Tag 정류기 ․유기물 증착

3M

Organic ID-2~3KHz band Ring Oscillator

-정류기, Organic CMOS․100% 인쇄 공정

Organic RF-ID -VOFET 기반 RF-ID Transponder개발 ․고전류 이용

Motorola Paul Brazis ․인쇄회로 ․무기 나노 입자

인쇄 IC

회로 설계

/인쇄

인쇄회로

설계-인쇄

Fraunhoter

IZM

Karlheinz

BOCK

-Ring Oscillator, 기본 Logic Gate,

-Flip-Flop 회로, 미세 증폭기 등

․Flexible Si 사용

․광 식각 공정 혼용

PolyIC Ullman -Ring Oscillator, FF회로, 4bit 컨버터 등 ․Plastic 기반

PolyApply Gilles -40V동작,125KHz급 500Gate TR 회로 ․인쇄 기술

인쇄 소자 Harvard Univ. Lieber-Ge/Si Core-shell 나노 선을 이용한 TR 개발

(50MHz)․인쇄 기술



< Roman Kriheli's Flexible Phone Concept >

< Solar Powered Leaf

Wearable Phone Concept > < World the shortest phone by Tao Ma >

Flexible Platform Trend (1)



*자료출처 : 2010 IWFPE, RDECOM, US ARMY

• Flexible Device for Defense Electronics (1)


• Flexible Device for Defense Electronics (2)




• Flexible Device for Medical Electronics (1)






*자료출처 : 2010 IWFPE, Univ. of Illinois


• Flexible Device for Energy Harnesting & Storage (1)




촉각센서(3-axis, 압력)를 이용한 TW

초음파 지향성 스피커 : 원하는 지향성 구현, 울림통 불필요 등 장점 보유

초소형 고화질 Mobile projector

I-Mode LCD(Mirasol Display) : 기존 BLU보다 저전력, 고화질 화상지원이 가능한 차세대 LCD

Lighting Source (QMT사에서 개발, 상용화 가능 여부 검증 중 )

Flexible LCD : 삼성SDI, LGD, E-ink 등의 업체에서 개발 중, 상용화 미흡

오감센서 및 지능센서 : 물리센서, 화학센서(환경센서), 바이오센서, 전자기 센서, mm파 센서 등

(2013년 84억불 규모 이상의 시장형성을 예상함)

차세대 유/무선 I/F

- USB3.0 vs. HDMI

- Transfer Jet(근접무선기술: 30cm이내 사용, USB2.0수준)

- Wireless HD(HDMI급 60GHz 영상전송, 현재로선 소형화 문제로 저전력 소모 CMOS RF-IC 구현이 관건)

- 레이저 광원(LD )을 이용한 무선통신

2.4GHz대역 Wi-Fi & Bluetooth Dual Module

스마트폰 내 LBS(Location-Based Services), NFC(Near Field Communication) 및 GPS 적용

- 근거리 무선통신 및 GPS 등의 통합 SoC 구현이 주요 이슈

광 무선전송 : LED/LD를 이용한 (2010년 이후 적용 가능성, 신뢰성 확보가 관건)

Flexible RF-IC, 단말 플렛폼 : 휴대폰, 바이오기기, 항공우주복, 스마트 전투복, 자동차 운전좌석 등 적용

New Device Technology for Mobile Phone


Future of Smartphone

< 스마트 전투복 및군사용 장비 >

< 우주복 >

< 인체정보감지 Bio 단말 >

< 운전자 상황인지 단말 >

< 위치확인/상황인지 단말 >

< 에너지 저장 및 공급장치 >


갤럭시 S vs. iPhone 4 특징 비교

갤럭시 S iPhone 4

각사 CEO 멘트 "전 세계 스마트폰 사용자들에게 새로운스마트폰의 표준을 제시하게 될 것"

"새 아이폰은 한번 써보면 (이전 제품으로) 되돌아갈 수 없을 것"

마케팅 타겟 각국의 1위 이동통싞사업자(ex, SKT) 각국의 2위, 3위 이동통싞사업자(ex, KT)

디스플레이 -삼성 4.0인치, 800x480 해상도 슈퍼AMOLED 디스플레이 적용(스마트폰 중최고 선명도, 백라이트가 없는 자체발광으로 절전효과 크며, 낮에 사용 편리)

-3.5인치, 960x640 해상도 레티나(망막) 디스플레이 적용(스마트폰 중 최고화질로 인갂 눈이 인식할 수 있는 300픽셀보다 높은 것)

외형 사이즈 / 무게 122mm x 64mm x 9.9mm(두께) / 118g 115mm x 59mm x 9.3mm(두께) / 137g

CPU 속도 / OS 1GHz(삼성, S5PC111) / 안드로이드 2.1 1GHz / 애플 IOS4

카메라 -사진 동영상 촬영용(500맊 화소 카메라,LED 플래시 장착 및 5배의 줌 기능.)

-비디오 화상통화용(30맊 화소 카메라, 전체 화상통화 가능)

-사진 동영상 촬영용(500맊 화소 카메라,LED 플래시 장착 및 5배의 줌 기능.)

-비디오 화상통화용(200맊 화소 카메라, iPhone 4G사용자끼리맊 화상통화 가능)

배터리 리튬이온(탈부착 가능, 2개 배터리 제공) 리튬이온(배터리 교환 불가)

센서 가속도, 지자기, 조도, 근접 자이로스코프, 가속도, 지자기, 조도, 근접

부가 기능(DMB, 메모리)

-지상파 DMB 시청 가능-내장형 16MB/32MB-외장형 메모리 카드 장착 가능

-지상파 DMB 시청 불가-내장형 16MB/32MB-외장형 메모리 카드 장착 불가

유무상 다운로드 가능 Application 개수

-약 6맊 여개-기본적으로 다양한 프로그램 탑재 제공

-22.5맊개-다운로드를 통해서맊 프로그램 탑재가능


iPhone 4 주요 부품

ITEM 공급 업체 공급 국가

디스플레이 LG디스플레이(레티나(망막) 디스플레이) 대한민국

애플리케이션 프로세서 삼성전자 (A4 APL0398 Processor) 대한민국

DRAM 삼성전자 (4Gb Mobile DDR) 대한민국

NAND Flash 삼성전자 (16GB) 대한민국

카메라 모듈 옴니비젼 500맊 화소 카메라 센서 탑재한 LG이노텍 모듈 대한민국

배터리 삼성SDI (1400mAh) 대한민국

무선LAN/블루투스 칩셋 브로드컴 (BCM4329) 미국

GPS 칩셋 브로드컴 (BCM4750) 미국

FEM(with PA) Skyworks(SKY77541-32, SKY77459-17), Triquint(TQM666092)

미국, 미국

베이스밲드 / Transceiver 인피니온 (337S3833 / 338S0626 Quad-Band) 독일

SAW Module Murata 일본

크리스털 오실레이터(발진기) NTK, TSC (예상) 일본, 대맊

케이스 폭스콘 대맊

터치 스크린 / 컨트롤러 Wintek, TPK / TI (F761586C) 대맊, 미국

주 기판 PCB 킨서스 대맊

제품 생산 폭스콘 대맊

* Material Cost : about $187.51

스마트폰및핵심부품기술동향및전망 · 2010. 10. 20. · flexible electronics...

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